Экспериментальное изучение данных прямой и обратной кинематики в тонких мишенях из 56-Fe и Nat-Cr тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.16, кандидат физико-математических наук Бутко, Михаил Алексеевич

• Бутко, Михаил Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Бутко, Михаил Алексеевич

Введение.

Глава 1. Проекты электроядерных установок. Обоснование предмета исследования.

1.1. Конструкционные материалы, используемые в электроядерных установках.

1.2. Информационный анализ ядерных данных о сечениях взаимодействия протонов промежуточных энергий с вероятными конструкционными материалами ЭлЯУ.

Глава 2. Методика экспериментального определения значений сечений образования радиоактивных продуктов протонных реакций с учетом нестационарного распределения амплитуд протонных импульсов.

2.1. Методика определения значений сечений образования радиоактив- ^ ных продуктов ядерных реакций и их погрешностей.

2.2. Оценка погрешностей измерений.

2.3. Методика определения плотности потока протонов методом мониторных реакций.

2.4 Выводы по разделу 2.

Глава 3. Постановка эксперимента.

3.1. Изготовление экспериментальных образцов.

3.2. Облучение экспериментальных образцов.

3.3 Определение энергии протонов.

3.4. Измерения экспериментальных образцов и идентификация вторичных радионуклидов в спектрах у-излучения.

3.5 Выводы по разделу 3.

Глава 4. Результаты измерений сечений образования и их погрешности.

4.1. Интерпретация результатов измерений.

4.2. Результаты экспериментов.

4.2 Выводы по разделу 4.

Глава 5. Экспериментальное определение значений выходов радиоактивных продуктов протонных реакций методом обратной кинематики.

5.1. Метод обратной кинематики.

5.2. Сравнение полученных результатов с экспериментальными данными, полученными методом обратной кинематики.

5.3 Выводы по разделу 5.

Глава 6. Компьютерные модели, используемые для определения значений выходов радиоактивных продуктов протонных реакций.

6.1. Программы, используемые для моделирования экспериментальных результатов.

6.2. Сравнение экспериментальных данных с результатами моделирования.

6.3 Выводы по разделу 6.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное изучение данных прямой и обратной кинематики в тонких мишенях из 56-Fe и Nat-Cr»

В последние десятилетия, в связи с удорожанием стоимости углеводородного топлива наблюдается тенденция к ренессансу ядерной энергетики [1]. При этом стратегия развития ядерной энергетики должна быть связана с решением проблем экологической безопасности, в первую очередь безопасного обращения отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов (РАО).

Рассматривается несколько концепций решения этой проблемы (захоронение в специальных хранилищах, использование быстрых реакторов и др.). Особое место среди них занимает так называемая электроядерная технология. В качестве её физической основы выступает использование подкритического бланкета с интенсивным внешним источником нейтронов. Одним из вариантов такого источника может служить мишень из тяжелого материала, облучаемая протонным пучком сильноточного ускорителя. Подкритичность бланкета такой установки позволит обеспечить ядерную безопасность реализации трансмутационных технологий, направленных в первую очередь на выжигание минорных актинидов, содержащихся в отработанном топливе.

Важнейшими исходными данными для конструктивных и эксплуатационных характеристик электроядерных установок (ЭлЯУ), являются сечения радиоактивных продуктов реакций, образующихся при взаимодействии протонов с конструкционными материалами ускорителя и мишени.

Обилие конструкционных материалов и разнообразие возможных условий эксплуатации ЭлЯУ (в том числе и по энергии пучка протонов) объективно вынуждает рассматривать в качестве базы для формирования константного обеспечения по протонным сечениям расчетные методы. Оно может быть создано при использовании существующих высокоэнергетических транспортных программ. Однако установленные серьезные расхождения между результатами расчетов по различным программам требуют проводить непрерывную работу по их верификации и 4 совершенствованию, для чего необходимы опорные значения сечений, полученные экспериментальным путем.

Экспериментальное определение сечений образования радиоактивных продуктов реакций при взаимодействии протонов промежуточных и высоких энергий с важнейшими конструкционными материалами ЭлЯУ является предметом исследования настоящей диссертации, чем, принимая во внимание сказанное, определяется ее актуальность.

Цель диссертации состоит в создании наборов экспериментальных значений сечений образования радиоактивных продуктов реакций при взаимодействии протонов промежуточных и высоких энергий с ядрами элементов, перспективных для использования в качестве основных конструкционных материалов ЭлЯУ.

В соответствии с этим можно выделить основные задачи диссертации:

• сбор и анализ имеющейся экспериментальной информации по протонным сечениям;

• обоснование метода исследований, энергий налетающих протонов;

• определение материалов, подлежащих экспериментальному исследованию в первоочередном порядке;

• формирование аппаратурно-методического и информационного обеспечения эксперимента и его адаптация к условиям облучения на протонном синхротроне У-10 ИТЭФ;

• проведение облучений образцов, физических измерений и обработки их результатов;

• оценка сечений мониторных реакций;

• сравнение экспериментальных значений сечений радиоактивных продуктов реакций, где это возможно, с опубликованными ранее результатами;

• сравнение экспериментальных значений сечений радиоактивных продуктов реакций с соответствующими расчетными данными и качественная оценка отмеченных расхождений.

Методы исследований. Диссертационная работа использует следующие основные методические приемы:

• у-спектрометрия облученных протонами образцов исследуемых материалов без предварительной химической сепарации;

• сопоставление полученных результатов с имеющимися экспериментальными и расчетными данными.

Научная новизна выполненных исследований заключается в следующем: получено 831 значения сечений, из которых впервые определено 107 значений сечений образования продуктов реакций (или 14 функций возбуждения) для па1Сг и 60 значений для 5бРе (в других, ранее неизученных диапазонах энергии).

На защиту выносятся:

1) методика и результаты измерений сечений образования радиоактивных продуктов реакций при взаимодействии протонов с: 5бРе при энергии 0.04, 0.07, 0.1, 0.15, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.75, 0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 1.6 и 2.6 ГэВ и па1Сг при энергии 0.04, 0.07, 0.1, 0.15, 0.25, 0.4, 0.6, 0.8, 1.2, 1.6 и 2.6 ГэВ;

2) методика и результаты экспериментального определения поправок для учета нестационарности потока протонов;

3) результаты сравнения значений сечений 5бРе с результатами прямой (ИТЭФ) и обратной (081) кинематики и другой имеющейся экспериментальной информацией;

4) результаты моделирования экспериментальных данных с использованием 19 моделей в составе высокоэнергетических транспортных программ и определение их предсказательной способности;

5) анализ сравнения экспериментальных и расчетных функций возбуждения.

Практическое значение работы:

• возможность использования результатов в качестве самостоятельных ядерных данных, характеризующих взаимодействие протонов в промежуточной области энергий с различными элементами;

• возможность использования полученных данных для верификации и совершенствования расчетных программ, используемых при создании и эксплуатации ЭлЯУ;

• дополнение мировых баз данных по протонным сечениям.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения (общих выводов по диссертации) и приложения, состоящего из двух частей, касающихся значений скоростей реакций и радиоактивных цепочек образования кумулятивных продуктов реакций, оформленного отдельным томом; имеет объем 115 страниц печатного текста; содержит 32 рисунка, 21 таблицу и библиографию (162 названия).

Заключение диссертации по теме «Физика атомного ядра и элементарных частиц», Бутко, Михаил Алексеевич

6.3. Выводы по разделу 6

В главе представлены результаты количественного и качественного сравнения расчетных, полученных с использованием 7-ми программ (MCNPX (BERTINI, ISABEL), INCL4+ABLA, СЕМ03.02, PHITS, INCL4.5.5+ABLA0.7 и CASCADE07, и экспериментальных результатов. Количественное сравнение проведено с использованием среднеквадратичного фактора <F> и получена предсказательная способность этих программ для natCr и 56Fe при 11 значениях энергии от 0.04 до 2.6 ГэВ.

Результаты сравнения показывают, что значения фактора <F> при сравнении расчетов с экспериментальными данными лежат в диапазоне:

• от 2.26 до 5.86 для BERTINI, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от -100% до -500%.

• от 2.27 до 5.29 для ISABEL, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от ~100% до -400%.

• от 2.35 до 6.74 для INCL4+ABLA, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от —100% до -550%.

• от 1.55 до 3.98 для СЕМ03.02, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от -50% до -300%.

• от 2.15 до 5.45 для PHITS, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от -100% до -450%.

• от 1.58 до 3.46 для INCL4.5.5+ABLA0.7, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от -50% до -250%.

• от 2.61 до 5.92 для CASCADE07, что соответствует отклонению расчетов от экспериментов от -160% до -500%.

Качественное сравнение расчетов с экспериментами представлено в виде функций возбуждения (33 для natCr и 39 для 56Fe) и расчетных массовых распределений продуктов реакций для natCr и 56Fe при энергии 2.6 ГэВ.

Таким образом, все программы на основе модели внутриядерного каскада нуждаются в дальнейшем развитии.

Заключение

В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты:

• обоснован список материалов, которые могут быть использованы в перспективных концепциях ЭлЯУ;

• систематизированы имеющиеся к настоящему времени сведения о сечениях образования радиоактивных продуктов natCr и 56Fe при их взаимодействии с протонами промежуточных энергий; t 27 56 27

• изготовлено и облучено 15 сборок из паСг и А1, 15 сборок Fe и А1; при энергиях протонов 40, 70, 100, 150, 250, 400, 600, 800, 1200, 1600 и 2600 МэВ;

• изготовлено и облучено 5 сборок 56Fe и 27А1; при энергиях протонов 300, 500, 750, 1000 и 1500 МэВ;

• определено 831 значение сечений образования радиоактивных продуктов реакций, из них 224 - независимых (обзначение- (i)), 71 - суммы выходов независимых метастабильного и основного состояния (i(Emj+g)), 74 — независимых выходов метастабильного состояния (i(Emj), 462 - кумулятивных и супракумулятивных выходов (с, с*);

• проведено сравнение экспериментальных результатов, полученных прямой кинематикой при энергиях протонов 300, 500, 750, 1000 и 1500 МэВ и обратной кинематикой при энергиях ионов 300, 500, 750, 1000 и 1500 МэВ/А;

• экспериментальные данные промоделированы с использованием 7 программ и определена их предсказательная способность. Все программы на основе модели внутриядерного каскада, используемые при моделировании, нуждаются в дальнейшем развитии;

• получены функции возбуждения для 33 ядерных реакций п Сг и 39 56Fe.

Результаты, полученные в ходе экспериментов позволяют сделать заключение, что их можно отнести к классу бенчмарк-экспериментов, назначение которых — верификация ядерных моделей в составе высоэнергетичных транспортных программ.

Автор принимал непосредственное участие в исследованиях, описанных в диссертации, на всех этапах их выполнения: анализе литературных данных; развития экспериментальной методики; определении сечений образования радиоактивных продуктов реакций; оптимизации режимов облучения; подготовки и облучении образцов; анализе мониторных реакций; измерении у-спектров облученных образцов и их обработке; получении и вычислении значений сечений, интерпретации полученных результатов. Определение энергий налетающих протонов, выбор типа мониторной реакции, а также сравнение экспериментальных и расчетных результатов были проведены автором совместно с научным руководителем. Результаты исследований, описанных в диссертации изложены:

• в 2 статьях, опубликованных в реферируемых журналах;

• в секции ядерных данных МАГАТЭ;

Они докладывались на 3 международных конференциях и координационном совещании IAEA-CEA Saclay.

Результаты исследований использовались в международном бенчмарке по ядерным моделям и кодам МАГАТЭ и учитывались при выполнении проекта МНТЦ 3266.

В качестве дальнейшего направления работ по верификации ядерных моделей и кодов может быть рекомендовано:

• определение сечений образования остаточных ядер-продуктов в легких мишенях;

• определение сечения образования ЗН в уже облученных мишенях. •

Автор выражает благодарность:

• коллегам лаборатории Фундаментальных ядерно-физических исследований ФГУП «ГНЦ РФ ИТЭФ» за помощь при выполнении экспериментальных и расчетных исследований, описанных в диссертации;

• сотрудникам синхротрона ИТЭФ У-10 за обеспечение требуемых режимов работы ускорителя при облучении экспериментальных образцов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Бутко, Михаил Алексеевич, 2010 год

1. Д. А. Лейк. Ренессанс атомной энергетики. Сайт Государственного департамента США, 2008. http://www.america.gov/st/env-russian /2008/ August/20081015170930WRybakcuH9.533107e-03.html.

2. В.Н. Воеводин. Конструкционные материалы ядерной энергетики -вызов 21 века. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, № 2., с. 10-22, 2007.

3. NEA report DBG-006.2, EXFOR network service, 1989.

4. H.D Lemmer (editor) NDS EXFOR Manual, IAEA-NDS3 Vienna, IAEA, 1984.

5. R.G.Korteling, A.A.Caretto JR. Energy dependence of Na22 and Na24production cross sections with 100- to 400-MeV protons. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.1, p. 1960, 1970.

6. M.Luepke,R.Michel,B.Dittrich et al. Proton-Induced Spallation Between 600 and 2000 MeV. Conf: Conf.on Nucl.Data for Sci.and Technol.Juelich 1991, p.702, 1991.

7. Yu.V.Aleksandrov, S.K.Vasil'ev, R.B.Ivanov et al. Production cross section of radioactive nuclides in iron target, radiated by 660 mev protons. Conf: Conf.Nucl.Spectrosc.Nucl.Struct.,St.Petersburg 1995, p.244, 1995.

8. P.P.Dmitriev, G.A.Molin. Radioactive nuclide yields for thick target at 22 mev proton energy. Jour: Vop. At.Nauki i Tekhn.,Ser.Yadernye Konstanty, Vol.44, Issue.5, p.43, 1981.

9. H.I. West, R. G.Lanier, M.G.Mustafa. Cr-52(p,n)Mn-52-g,m and Cr-52(d,2n)Mn-52-g,m excitation functions. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.35, p.2067, 1987.

10. H.Yashima, Y.Uwamino, H.Iwase et al. Cross sections for the production of residual nuclides by high-energy heavy ions. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.226, Issue.3, p.243, 2004.

11. R.Michel, B.Dittrich, U.Herpers et al. Proton-induced spallation at 600 MeV . Jour: Analyst (London), Vol.114, p.287, 1989.

12. R.G.Korteling, A.A.Caretto. Systematics of Na-24 and Na-22 Production with 400 MeV Protons. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.29, p.2863, 1967.

13. A.TJ.Klein, F.Roesch, S.M.Qaim. Investigation of Cr-50(D,N)Mn-51 and Nat-Cr(P,X)Mn-51 Processes with Respect to the Production of the Positron Emitter Mn-51. Jour: Radiochimica Acta, Vol.88, p.253, 2000.

14. V.N.Levkovskij. Activation cross section nuclides of average masses (a=40-100) by protons and alpha-particles with average energies (e=10-50 MeV). Book: Levkovskij,Act.Cs.By Protons and Alphas,Moscow 1991, 1991.

15. P.P.Dmitriev. Systematics of nuclear reaction yields for thick target at 22 MeV proton energy. Jour: Vop. At.Nauki i Tekhn.,Ser.Yadernye Konstanty, Issue.2, p.57, 1983.

16. B.L.Cohen, E.Newman. (p,pn) And (p,2n) Cross Sections in Medium Weight Elements. Jour: Physical Review, Vol.99, p.718, 1955.

17. R.Michel, R.Stueck, F.Peiffer. Proton-Induced Reaction on Ti, V, Mn, Fe, Co andNi. Thesis: Stueck, 1983.

18. R.Michel, G.Brinkmann, H.Weigel et al. Measurement and Hybrid-Model Analysis of Proton-Induced Reactions with V, Fe, and Co. Jour: Nuclear Physics, Section A, Vol.322, p.40, 1979.

19. N.C.Schoen, G.Orlov, RJ.Mcdonald. Excitation functions for radioactive isotopes produced by proton bombardment of Fe, Co, and W in the energy range from 10 to 60 MeV. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.20, p.88, 1979.

20. M.C. Lagunas-Solar, J.A.Jungerman. Cyclotron production of carrier-free cobalt-55.a new positron-emitting label for bleomycin. Jour: Applied Radiation and Isotopes, Vol.30, p.25, 1979.

21. I.F.Barchuk, V.S.Bulkin, V.A.Kuzmenkova et al. Excitation functions of101the reactions induced by interactions of protons over an energy range up to 67 MeV with silicon and iron nuclei. Jour: Atomnaya Energiya, Vol.63, p.30, 1987.

22. B.Dittrich, U.Herpers, TH.Schiffmann. Thin-target excitation functions for proton-produced long-lived radionuclides. Rept: Fed.Rep.Germ.report to the i.n.d.c., No.32/ln+special, p.33, 1988.

23. B.Dittrich, U.Herpers, M.Lupke et al. Proton-Induced Spallation Between 600 and 2600 MeV. Rept: Fed.Rep.Germ.report to the I.N.D.C., No.34/LN+SPECIAL, p.31, 1989.

24. Yu.V.Aleksandrov, A.I.Bogdanov, S.K.Vasil'ev et al. The Radionuclide Production by 1 GeV Protons in the Middle Atomic Weight Elements. Jour: Izv. Rossiiskoi Akademii Nauk, Ser.Fiz., Vol.54, p.2250, 1990.

25. M.Luepke, H.J.Lange, M.Schnatz-Buettgen et al. Proton-Induced Spallation at 1600 MeV. Rept: Fed.Rep.Germ.report to the I.N.D.C., No.036/L, p.51, 1992.

26. M.Lupke, H.J.Lange, M.Schnatz-Buttgen et al. Proton-spallation at 1600 MeV. Rept: Fed.Rep.Germ.report to the I.N.D.C., No.037/LN, p.50, 1993.

27. J.Janczyszyn, W.Pohorecki, G.Domanska et al. Measurement and calculation of cross section for (p,x) reactions on natural Fe for 650 MeV protons. Jour: Annals of Nuclear Energy, Vol.33, p.633, 2006.

28. D.Ridikas, A.E.Barzakh, V.Blideanu et al. Measurement of delay neutron yields and time spectra from 1 GeV proton interacting with thick Pb-nat, Bi-209 and Fe-nat targets. Conf: Conf.on Nucl.Data for Sci. and Technology, Nice 2007, p. 1073(07646), 2007.

29. I.R.Williams, C.B.Fulmer. Excitation Functions For Radioactive Isotopes Produced By Protons Below 60 MeV on Al, Fe, and Cu. Jour: Physical Review, Vol.162, p. 1055, 1967.

30. J.E.Cline, E.B.Nieschmidt. Measurements of Spallation Cross Sections For

31. MeV Protons on Thin Targets of Copper, Nickel, Iron and Aluminium. Jour: Nuclear Physics, Section A, Vol.169, p.437, 1971.

32. M.Honda, D.Lai. Spallation cross sections for long-lived radionucleides in iron and light nuclei. Jour: Nuclear Physics, Vol.51, p.363, 1964.

33. M.Honda, D.Lai. Some cross sections for the production of radio-nuclides in the bombardment of C, N, O, and Fe by medium energy proton. Jour: Physical Review, Vol. 118, p. 1618, 1960.

34. R.L.Brodzinski, L.A.Rancitelli, J.A.Cooper et al. High-Energy Proton Spallation of Iron. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.4, p.1257, 1971.

35. G.Rudstam, P.C.Stevenson, R.L.Folger. Nuclear Reactions of Iron with 340-MeV Protons. Jour: Physical Review, Vol.87, p.358, 1952.

36. E.L.Fireman, J.Zahringer. Depth Variation of Tritium and Argon-37 Produced by High-Energy Protons in Iron. Jour: Physical Review, Vol.107, p.1695, 1957.

37. O.A.Schaeffer, J.Zahringer. High-Sensitivity Mass Spectrometric Measurement of Stable Helium and Argon Isotopes Produced by High-Energy Protons in Iron. Jour: Physical Review, Vol.113, p.674, 1959.

38. R.Korteling, R.Kiefer. Production of P-32 and P-33 from various targets with 550-MeV protons. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.2, p.957, 1970.

39. M.S.Lafleur, N.T.Porille, L.Yaffe. Formation of 7Be in nuclear reactions induced by 85-MeV protons. Jour: Canadian Journal of Chemistry, Vol.44, p.2749, 1966.

40. A.J.T.Jull, S.Cloudt, D.J.Donahue et al. 14C depth profiles in Apollo 15 and 17 core and lunar rock 68815. Jour: Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol.62, p.3025, 1998.

41. L.A.Currie, W.F.Libby, R.L.Woldgang. Tritium Production by High103

42. Energy Protons. Jour: Physical Review, Vol.101, p. 1557, 1956.

43. J.M.Sisterson, J.Vincent. Cross section measurements for proton-induced reactions in Fe and Ni producing relatively short-lived radionuclides at Ep = 140-500 MeV. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.251, p.l, 2006.

44. E.Acerbi, C.Birattari, M.Castiglioni,F.Resmini. Nuclear applied physics at the Milan cyclotron. Jour: Journal of Radioanalytical Chemistry, Vol.34, p.191, 1976.

45. S.Takacs, L.Vasvary, F.Tarkanyi. Remeasurement and compilation of excitation function of proton induced reactions on iron for activation techniques. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.89, p.88, 1994.

46. P.Jung. Cross sections for the production of helium and long-living radioactive isotopes by protons and deuterons. Conf: Conf.on Nucl.Data for Sci.and Technol.,Juelich 1991, p.352, 1991.

47. F.Ditroi, F.Tarkanyi, J.Csikai et al. Investigation of activation cross sections of the proton induced nuclear reactions on natural iron at medium energies. Conf: Conf.on Nucl.Data for Sci.and Techn., Santa Fe 2004, Vol.769, p.1011, 2004.

48. Y.Asano, S.Mori, M.Sakano et al. Nuclear reactions of Ti, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn by 500-MeV protons. Jour: Journal of the Physical Society of Japan, Vol.60, Issue. 1, p. 107, 1991.

49. G.V.S.Rayudu. Formation cross sections of various radionuclides from Ni, Fe, Si, Mg, O and C for protons of energies between 130 and 400 MeV. Jour: Canadian Journal of Chemistry, Vol.42, p.l 149, 1964.

50. G.V.S.Rayudu. Formation cross sections of various radionuclides from Ni, Fe, Si, Mg, O and C for protons of energies between 0.5 and 2.9 GeV. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.30, p.2311, 1968.

51. C.Perron. Cross sections for production of stable and long-lived nuclides by high energy spallation of iron, cosmic ray implications. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.14, p.l 108, 1976.

52. H.Weigel, R.Michel, U.Herpers et al. Survey of 600 MeV proton cross-sections for spallogenic radionuclides in Quartz-,Fe-,Co- and Ni-targets. Jour: Radiochemical and Radioanalytical Letters, Vol.21, p.293, 1975.

53. G.M.Raisbeck, F.Yiou. Production cross sections for be-7 and na-22 in targets of Si, Mg, Fe and Ni irradiated by 1,2,3 and 23 GeV protons. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.12, p.915, 1975.

54. S.Regnier. Production of argon isotopes by spallation of Sc, Ti, Fe, Co, Ni and Cu. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.20, p. 1517, 1979.

55. B.Dittrich, U.Herpers, M.Lupke et al. Determination of cross sections for the production of Be-7, Be-10 and Na-22 by high-energy protons. Jour: Radiochimica Acta, Vol.50, p.l 1, 1990.

56. S.L.Green, W.V.Green, F.H.Hegedus et al. Production of helium by medium energy (600 and 800 MeV) protons. Jour: Journal of Nuclear Materials, Vol.155/157, p.1350, 1988.

57. D.Fink, M.Paul, G.Hollos et al. Measurements of Ca-41 spallation cross sections and Ca-41 concentrations in the grant meteorite by accelerator mass spectrometry. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.29, p.275, 1987.

58. V.I.Bogatin, V.F.Litvin, O.V.Lozhkin et al. Isotopic effects in high-energy nuclear reactions and isospin correlations of fragmentation cross sections. Jour: Nuclear Physics, Section A, Vol.260, p.446, 1976.

59. Yu.V.Aleksandrov, S.K.Vasil'ev, R.B.Ivanov et al. Production cross section of radioactive nuclides in iron target, radiated by 660 MeV protons. Conf: Conf.Nucl.Spectrosc.Nucl.Struct.,St.Petersburg 1995,p.244, 1995.

60. R.Michel, R.Bodemann, H.Busemann et al. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.129, p.153, 1997.

61. R.Michel, M.Gloris, H.-J.Lange et al. Nuclide Production by Proton-Induced Reactions On Elements (6<=Z<=29) In the Energy Range from 800 To 2600 MeV. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.103, p.183,1995.

62. B.Dittrich, U.Herpers, H.J.Hofmann et al. Ams Measurements of Thin-Target Cross Sections For the Production of 10-Be and 26-A1 by High-Energy Protons. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.52, p.588, 1990.

63. A.K.Lavrukhina, L.D.Revina, V.V.Malyshev et al. Spallation of Fe nuclei induced by 150 MeV protons. Jour: Zhurnal Eksperimentarnoi i Teoret. Fiziki, Vol.44, p. 1429, 1963.

64. TH.Schiekel, F.Sudbrock, U.Herpers et al. Nuclide Production by Proton-Induced Reactions on Elements (6<=Z<=29) In the Energy Range from 200 MeV to 400 MeV. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.114, p.91, 1996.

65. A.K.Lavrukhina, L.D.Revina, V.V.Malyshev et al. The Later Investigation Spallation of Fe Nuclei Induced By 660 MeV Protons. Jour: Radiokhimiya, Vol.5, p.721, 1963.

66. V.N.Mekhedov. Production of Tritium on C, Al and Fe by 130-660 MeV. Jour: Yadernaya Fizika, Vol.5, p.34, 1967.

67. L.A.Currie. Tritium Production by 6-Bev Protons. Jour: Physical Review, Vol.114, p.878, 1959.

68. E.L.Fireman. Tritium Production by 2.2-Bev Protons on Iron and Its Relation to Cosmic Radiation. Jour: Physical Review, Vol.97, p.1303, 1955.

69. S.Regnier, M.Baklouti, M.Simonoff-Lagarde et al. Production of Cl-36 by High Energy Spallation. Jour: Physics Letters,Section B, Vol.68, p.202, 1977.

70. V.S.Barashenkov, A.V.Volchansky, L.N.kondrat'ev et al. Investigation of Aluminium,Titanium and Iron Structural Materials Activation Using 1.0-1.3 GeV Protons. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.A, Vol.292, p. 169, 1990.

71. P.C.Brun, M.Lefort, X.Tarrago. Contribution a l'etude du double pick-up indirect mesure de la production de tritium par des protons de 82 et 105 MeV dans diverses cibles. Jour: Journal de Physique, Vol.23, p. 167, 1962.

72. Th.Schiekel, F.Sudbrock, U.Herpers et al. On the Production of Cl-36 by High Energy Protons in Thin and Thick Targets. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.113, p.484, 1996.

73. O.A.Schaeffer, J.Zahringer. Helium and Argon Isotopes Production in Iron Targets By Irradiation High-Energy Protons. Jour: Zeitschrift fuer Naturforschung, Section A, Vol. 13, p.346, 1958.

74. Yu.V.Aleksandrov, A.I. Bogdanov, S.K.Vasil'ev et al. Nuclide Yields Produced by 1 GeV Protons Interaction With Cylindrical Iron Target. Conf: 39.Conf.Nucl.Spectrosc.and Nucl.Struct.,Tashkent 1989, p.536, 1989.

75. Yu.V.Aleksandrov, S.K.Vasil'ev, R.B.Ivanov et al. Radionuclide Yields from a Massive Iron Target Irradiated by 1 GeV Protons, onf: Conf.Nucl.Spectrosc.Nucl.Struct., Obninsk 1997, p.155, 1997.

76. M.Lagarde-Simonoff, S.Regnier, H.Sauvageon et al. Spallation cross sections in high energy nuclear reactions with medium mass targets 21<=z<=29 and 0.15, 0.3 and 0.6 GeV protons. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.37, p.627, 1975.

77. C.B.Fulmer, C.D.Goodman. (P,A) Reactions Induced by Proton in the Energy Range Of 9.5-23 MeV. Jour: Physical Review, Vol.117, p. 1339, 1960.

78. E.Daum. Investigation of light ion induced activation cross sections in iron. Proton induced activation cross sections. Prog: Fed.Rep.Germ.report to the

79. N.D.C., No.043, p.4, 1997.

80. K.F.Chackett. Yields of Potassium Isotopes in High Energy Bombardment Of Vanadium, Iron, Cobalt, Nickel, Copper and Zinc. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.27, p.2493, 1965.

81. S.M.Beck, C.A.Powell. Proton and Deuteron Double Differential Cross Sections At Angles from 10 Degree to 60 Degree from be, C, AI, Fe, Cu, Ge, W and Pb Under 558-MeV Proton Irradiation. Rept: N.A.S.A. Technical Note, No.8119, 1976.

82. M.Fassbender, Yu.N.Shubin, S.M.Qaim. Formation of Activation Products in Interactions of Medium Energy Protons with Na, Si, P, CI, Ca and Fe. Jour: Radiochimica Acta, Vol.84, p.59, 1999.

83. M.Fassbender, B.Scholten, S.M.Qaim. Radiochemical Studies of (P,BE-7) Reactions on Biologically Relevant Elements in the Proton Energy Range of 50 to 350 MeV. Jour: Radiochimica Acta, Vol.81, p.l, 1998.

84. S.Merchel, T.Faestermann, U.Herpers et al. Thin- And Thick-Target Cross Sections For the Production of Mn-53 and Fe-60. Priv.Comm: Michel, 2000.

85. S.Merchel, T.Faestermann, U.Herpers et al. Thin- and thick-target cross sections for the production of Mn-53 and Fe-60. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.172, p.806, 2000.

86. C.-M.Herbach, D.Hilscher, U.Jahnke et al. Charged-particle evaporation and pre-equilibrium emission in 1.2 GeV proton-induced spallation reactions. Jour: Nuclear Physics, Section A, Vol.765, p.426, 2006.

87. A.Belhout, J.Kiener, A.Coc et al. Gamma-ray production by proton and alpha-particle induced reactions on C-12, 0-16, Mg and Fe. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.76, p.034607, 2007.

88. C.J.Orth, H.A.O'brien JR, M.E.Schillaci et al. Interlaboratory comparison of spallation-reaction cross sections for iron and copper with 590 MeV protons. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.38, p. 13, 1976.

89. S.L.Green, W.V.Green, F.H.Hegedus et al. Production of Helium by Medium Energy (600 and 800 MeV) Protons. Jour: Journal of Nuclear Materials, Vol.155-157, p.1350, 1988.

90. N.C.Schoen, G.Orlov, R.J.Mcdonald. Excitation functions for radioactive isotopes produced by proton bombardment of Fe, Co, and W in the energy range from 10 to 60 MeV. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.20, p.88, 1979.

91. B.L.Cohen, E.Newman, T.H.Handley. (P,PN)+(P,2N) And (P,2P) Cross Sections in Medium Weight Elements. Jour: Physical Review, Vol.99, p.723, 1955.

92. T.Stovall, N.M.Hintz. Inelastic proton scattering at 40 MeV. Jour: Physical Review, Vol.135, p.B330, 1964.

93. F.E.Bertrand, R.W.Peelle. Tabulated Cross Sections For Hydrogen and Helium Particles Produced by 62, 39 and 29 MeV Protons on 54-Fe. Rept: Oak Ridge National Lab. Reports, No.4469, 1970.

94. I.L.Jenkins, A.G.Wain. Excitation Functions For the Bombardment of Fe-56 With Protons. Jour: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol.32, p.1419, 1970.

95. H.Vonach, A.Pavlik, A.Wallner et al. Spallation reactions in 27A1 and 56Fe induced by 800 MeV protons. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.55, p.2458, 1997.

96. P.Dyer, D.Bodansky, A.G.Seamster et al. Cross sections relevant to gamma-ray astronomy: Proton induced reactions. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.23, p. 1865, 1981.

97. J.P.Alard, A.Baldit, R.Brun et al. Light-fragment production in P-nucleus interactions at 600 MeV. Astrophysical application. Jour: Nuovo Cimento A, Vol.30, p.320, 1975.

98. T.Suehiro, J.Kokame, Y.Ishizaki et al. Core-Excited States of Fe-54 from the Fe-56(P,T)Fe-54 Reaction at 52 MeV. Jour: Nuclear Physics, Section A, Vol.220, p.461, 1974.

99. Y.Asano, S.Mori, M.Sakano et al. Nuclear reactions of Ti, Fe, Co, Ni, Cu and Zn by 500-MeV protons. Jour: Journal of the Physical Society of Japan, Vol.60, p. 107, 1991.

100. F.E.Bertrand, R.W.Peelle. Tabulated Cross Sections For Hydrogen and Helium Particles Produced by 61 MeV Protons on 56-Fe. Rept: Oak Ridge National Lab. Reports, No.4456, 1969.

101. O.Artun, Y.Cassagnou, R.Legrain et al. Multinucleon Removal Induced by High-Energy Protons. Jour: Physical Review Letters, Vol.35, p.773. 1975.

102. B.Mukherjee, J.C.S.Bacelar, J.P.M.Beijers et al. A study of proton-induced reactions at 190-MeV. Priv.Comm: Mukherjee, 2004.

103. A.Duisebayev, K.M.Ismailov, I.Boztosun. Inclusive cross-sections of (p,xp) and (p,xalpha) reactions on 56-Fe at Ep = 29.9 MeV. Jour: Physical Review, Part C, Nuclear Physics, Vol.72, p.054604, 2005.

104. K.Ammon, I.Leya, B.Lavielle et al. Cross sections for the production of helium, neon and argon isotopes by proton-induced reactions on iron nickel. Jour: Nucl. Instrum. Methods in Physics Res., Sect.B, Vol.266, p.2, 2008.

105. Titarenko Yu.E., Shvedov O. V., Batyaev V.F., e.a. Cross Sections for Nuclide Production in 1 GeV Proton-Irradiated 208Pb. Phys. Rev. C, v. 65, pp. 064610-1 064610-19, 2002.

106. E.Storm, H.I. Israel. Photon cross section from 1 keV to 100 MeV for elements Z=1 to Z=100.

107. R.B. Firestone, in: Table of Isotope, 8th ed.: 1998Update(with CD ROM) edited by S.Y. Frank Chu (CD ROM Ed.), C.M. Baglim (Ed.) (Wiley Interscince, New York, 1996.

108. A.H. Калиновский, H.B. Мохов, Ю.П. Никитин. Прохождение частиц высоких энергий через вещество. М.: Энергоатомиздат, 1985. 248с.

109. R.R. Kinsey, et al., Proc.9th Int. Symp. Of Capture Gamma Ray Spectroscopy and Related Topics, 8-12 October 1996, Budapest, Hungry.

110. Образцовые спектрометрические источники гамма-излучения ОСГИ-3-1-1р № 9402. Государственное предприятие «ВНИИМ им. Д.И. Мендилеева».

111. Паспорта №7025 №7035 на источники фотонного излучения закрытые спектрометрические эталонные с радионуклидами 54Мп, 57Со,60Co, 88Y, 109Cd, 113Sn, 133Ba, 137Cs, 139Ce, 152Eu, 228Th, 241 Am типа ОСГИ-3

112. Свидельство о поверке №447-08/22513 комплекта источников фотонного излучения типа ОСГИ-3-1 №6630. Федеральное агенство по техническому регулированию и метрологии. ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева»

113. Паспорта №7013 №7024 на источники фотонного излучения закрытые спектрометрические эталонные с радионуклидами 54Мп, 57Со, 60Со, 88Y, 109Cd, 113Sn, 133Ва, 137Cs, 139Се, 152Eu, 228Th, 241Am типа ОСГИ-3

114. Свидельство о поверке №379-08/22508 комплекта источников фотонного излучения типа ОСГИ-3-2 № 6626. Федеральное агенсво по техническому регулированию и метрологии. ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева»

115. В.Ф. Батяев, М.А. Бутко, К.В. Павлов и др. «Экспериментальное определение сечений образования ядер-продуктов в тонких мишенях из 56Fe и nUCr при облучении протонами с энергиями в диапазоне 40-2600МэВ». Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, т.1, с. 230.

116. Carmen Villagrasa-Canton, A.Boudart, J.E.Ducret et al. Phiys. Rev. C. 2007. V 75, Iss. 4, P 041001.

117. P.Chesny, A. Forgeas, J. M. Gheller et al, GSI Annual Rep. 97-1, 1996, p. 190.

118. B. Jurado, K.-H. Schmidt, K.-H. Behr, Nucl. Instrum Methods A 483, 603, 2002.

119. H. Geissel et al., Nucl. Instrum. Methods В 70, 286,1992.

120. P.J. Karol. Nucleus-nucleus reaction cross sections at high energies: Soft-spheres model. Phys. Rev. С 11, 1203 (1975).

121. C.J. Benesh, B.C. Cook, and J.P. Vary. Single nucleon removal in relativistic nuclear collisions. Phys. Rev. С 40, 1198 (1989).

122. Yu.E. Titarenko et al. IAEA, Nuclear Data Section, INDC(CCP)-434,1. September, 2002.

123. J. K. Tuli, Evaluated Nuclear Structure Data File. A Manual for Preparation of Data Sets, BNL-NCS-51655-01/02-Rev, February 2001.

124. P.Napolitani, K.-H.Schmidt, A.S.Botvina et al. Phys. Rev. C 70, 054607 (2004).

125. H. W. Bertini, Phys. Rev, 188 (1969) 2227.

126. Y. Yariv and Z. Frankel, Phys. Rev., C 20 (1979) 2227.

127. V. S. Barashenkov and V. D. Toneev, Interaction of high energy particles and nuclei with atomic nuclei, Moscow, Atomizdat, 1972 (in Russian).

128. J. Cugnon, Nucl. Phys, A462 (1987) 751.

129. J. Cugnon, C. Volant, and S. Vuillier, Nucl. Phys, A620 (1997) 457.

130. K.K. Gudima, S. G. Mashnik, and V. D. Toneev, Nucl. Phys, A401 (1983) 329

131. R. E. Prael and H. Lichtenstein, Los Alamos Report UR-89-3014, 1989.

132. V. F. Weisskopf and D. H. Ewing, Phys. Rev, 57 (1940) 935.

133. L. Dresner, Oak Ridge National Laboratory Report ORNL-TM-196, 1962.

134. L. G. Moretto, Nucl. Phys. A247, 211 (1975).

135. R. J. Charity, ICTP-IAEA Advanced Workshop on Model Codes, Trieste, ICTP, 2008.

136. S. G.Mashnik. in: Joint ICTP-IAEA Advanced Workshop on Model Codesfor Spallation Reactions. Trieste, ICTP, 2008.

137. R. Silberberg, G.H. Tsao. Partial Cross-Sections, in High-Energy Nuclear Reactions, and Astrophysical Applications. I. Targets With z<=28 Ap. J.Suppl. 25,315 (1973).

138. R. Silberberg, G.H. Tsao. Partial Cross-Sections in High-Energy Nuclear Reactions, and Astrophysical Applications. II. Targets Heavier than Nickel Ap. J.Suppl. 25,335 (1973).

139. D. Filges, S. Leray, Y. Yariv et al., Join ICTP-IAEA Advanced Workshop on Model Codes for Spallation Reactions, 2008.

140. J.S.Hendricks, G.W.McKinney, L.S.Waters et al., Report LA-UR-05-2675, LANL, 2005; http://mcnpx.lanl.gov/.

141. Mashnik, S. G., Sierk, A. J: Recent Developments of the Cascade-Exciton Model of Nuclear Reactions. J. Nucl. Sci. Techn. Suppl. 2, 720-725 (2002); E-print: nucl-th/0208074.

142. Mashnik, S.G., Gudima, K.K., Sierk, A.J, Prael, R.E. Improved intranuclear cascade models for the codes CEM2k and LAQGSM, Los Alamos LA-UR-04-0039 (2004).

143. Toneev, V. D., Gudima, K. K. Particle emission in light and heavy-ion reactions. Nucl. Phys. A400, 173c-190c (1983).

144. Boudard, A., Cugnon, J., Leray, S., Volant, C. Intranuclear cascade model for a comprehensive description of spallation reaction data. Phys. Rev. C66, 044615 (2002).

145. Gaimard, J.-J., Schmidt, K.-H. A reexamination of the abrasion-ablation model for the description of the nuclear fragmentation reaction. Nucl. Phys.114

146. A531, 709-5 (1991); Jungans, A. R. et al (6 authors). Projectile-fragment yields as a probe for the collective enhancement in the nuclear level density. Nucl. Phys. A629, 635-655 (1998).

147. Bertini, H.W., et al., "Instructions for the operation of code associated with MECC-3, A preliminary version of an intranuclear cascade calculations for nuclear reaction", ORNL-4564 (1971).

148. Nara, Y., et al., "Relativistic nuclear collisions at 10^4 GeV energies from p+Be to Au+Au with the hadronic cascade model", Phys. Rev., C61, 024901 (1999).

149. H.Iwase et al., J.Nucl. Sei Technol. 39 (2002) 1142.

150. Bertini, H.W., "Monte Carlo calculations on intranuclear cascade", ORNL-3833 (1963).

151. Niita, K., et al., "Analysis of the (N, xN') reactions by quantum molecular dynamics plus statistical decay model", Phys. Rev., C52, (1995) 2620.

152. Bertsch, G.F., dasgupta, S., "A guide to microscopic models for intermediate energy heavy-ion collisions", Phys. Rep. 160, (1988) 189.

153. H. Kumawat et al. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B266 (2008) 604; H. ICumawat, V. Kumar and P. Srinivasan, PRAMANA-J. Phys., 72 (2009)601

154. V.S. Barashenkov, JINR, Dubna,1993; V.S. Barashenkov, A. Polanski., JINR E2-94-417, Dubna, 1994.

155. V.S. Barashenkov, H. Kumawat. Kerntechnik 68 (2003) 259.

156. S.G. Mashnik, V.D. Toneev, JINR P4-9417, Dubna, 1974; M. Blann, A. Mignerey, W. Scobel. nuvleonika, 21 ( 1976 ) 335.

157. M. Veselsky, Nucl. Phys. A705 (2002) 193.

158. H.Kumawat and V. S. Barashenkov, Euro. Phys. J. A 26(2005)61; P. Fong, Phys. Rev. 102 (1956) 436.

159. Государственная корпорация «Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр Российской Федерации -Институт Теоретической и Экспериментальной Физики»1. На правах рукописи1. Бутко Михаил Алексеевич

160. Экспериментальное изучение данных прямой и обратной кинематики в тонких мишенях из5(Те и ^Сгтт Iо

161. Специальность: 01.04.16 Физика атомного ядра и элементарныхчастиц $